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Dokumentenidentifikation DE69533162T2 14.07.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0000781197
Titel MEHRSCHICHT-DRUCKKLEBEMITTEL-AUFBAU
Anmelder Avery Dennison Co., Pasadena, Calif., US
Erfinder ERCILLO, C., Jesse, Pasadena, US;
MANN, H., Roger, Pasadena, US;
JOSEPHY, Karl, Pasadena, US;
SARTOR, Luigi, Pasadena, US;
SASAKI, Yukihiko, Pasadena, US;
DE KONING, Henk, Pasadena, US;
CHANG, Eng-Pi, Pasadena, US
Vertreter Dr. Weber, Dipl.-Phys. Seiffert, Dr. Lieke, 65183 Wiesbaden
DE-Aktenzeichen 69533162
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 15.09.1995
EP-Aktenzeichen 959331133
WO-Anmeldetag 15.09.1995
PCT-Aktenzeichen PCT/US95/11704
WO-Veröffentlichungsnummer 0096008367
WO-Veröffentlichungsdatum 21.03.1996
EP-Offenlegungsdatum 02.07.1997
EP date of grant 16.06.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.07.2005
IPC-Hauptklasse B32B 7/10
IPC-Nebenklasse C09J 7/02   

Beschreibung[de]
Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Aufbauten mit druckempfindlichem Klebemittel und insbesondere mehrschichtige Aufbauten mit druckempfindlichem Klebemittel, die sowohl gute Haftung als auch gute Konvertibilität aufweisen.

Hintergrund der Erfindung

Ein herkömmlicher Etikettenaufbau mit druckempfindlichem Klebemittel (PSA) umfaßt ein Laminat aus einem Sichtmaterial, wenigstens einer druckempfindlichen Klebstoffschicht und einem beschichteten Trennliner. Das Sichtmaterial kann jedes aus einer Vielzahl von Materialien umfassen, wird aber üblicherweise aus Papier- oder Kunststoffilmen gebildet. Der Trennliner stellt einen Träger bereit, von dem das Sichtmaterial und das druckempfindliche Klebemittel vor der Verwendung eines Etiketts einfach abgezogen werden. Die Oberfläche des Trennliners besteht oft aus mit einer Trennschicht aus Silikon beschichtetem Papier.

Druckempfindliche Klebeband- und Klebeetikettenaufbauten werden üblicherweise als eine fortlaufende Rolle in verschiedenen Breiten hergestellt, und werden dann zur Ausbildung von Fertigprodukten, die aus für den Handel geeigneten Etiketten- oder Klebebandrollen bestehen, bearbeitet. Dieses Verarbeiten, das als Verarbeitung bekannt ist, schließt oft das Schneiden der ganzen Laminatrollenmenge oder von Teilen davon ein. Z. B. ist ein üblicher Verarbeitungsvorgang bei der Etikettenherstellung das Werkzeugschneiden und die Matrixablösung, was das Präzisionsschneiden durch das Sichtmaterial und die Klebstoffschichten bis zur aber nicht durch die Trennoberfläche in sich einschließt, wodurch die Kontur der Etiketten geschnitten wird, und dann das Abziehen der Umgebungsmatrix, um lediglich die einzelnen Etiketten auf dem Trennliner zurückzulassen. Andere Verarbeitungsvorgänge können das Abschneiden des Endes, das Guillotinieren, das Lochstanzen, das Einschlitzen und das Bedrucken einschließen.

Die Kosten für die Verarbeitung der Laminatmenge der PSA-Aufbauten zu dem Fertigprodukt hängt zu einem großen Teil von der Geschwindigkeit ab, mit der die Verarbeitungsverfahren durchgeführt werden können. Je schneller der PSA-Aufbau verarbeitet werden kann, desto niedriger sind die Kosten des Fertigprodukts. Während die meisten der derzeitigen Schmalbahn-Verarbeitungspressen bei Geschwindigkeiten von weniger als 152 m pro Minute (500 Fuß/Minute) arbeiten, werden neuere, moderne Breitbahn-Verarbeitungspressen für den Betrieb bei Geschwindigkeiten in Höhe von 244 m pro Minute (800 Fuß/Minute) oder mehr entwikkelt, und es ist wünschenswert, PSA-Aufbauten herzustellen, die mit dieser Verarbeitungsgeschwindigkeit vereinbar sind.

Es wurde festgestellt, daß alle Schichten des Laminats einen gewissen Einfluß auf die Verarbeitungsgeschwindigkeit haben, und es wurde viel Arbeit auf die Optimierung des Sichtmaterials und der Trennflächen für schnellere Verarbeitung ausgerichtet. Z. B. erhöht eine erhöhte Matrixabzugsgeschwindigkeit im allgemeinen die Abzugskraft, was oft zu Matrixbrüchen führt, die das Abschalten der Presse erzwingen. Dieses Problem kann verhindert werden durch die Verwendung von Sichtmaterialien mit größerer Stärke, die sich besser als Sichtmaterialien mit niedriger Stärke bei einer Vielzahl von Verarbeitungsgeschwindigkeiten verarbeiten lassen.

Allerdings war die Klebstoffschicht bezüglich der Geschwindigkeit für die Verarbeitung von Laminatmengen zum Fertigprodukt der am stärksten begrenzende Faktor. Es ist wünschenswert, eine Klebstoffschicht mit guten Fließeigenschaften zu haben, die an eine breite Vielzahl von Substraten anhaften kann. Allerdings lassen sich Klebstoffzusammensetzungen, die entworfen wurden, um diese Eigenschaften aufzuweisen, nicht immer gut verarbeiten, kleben häufig an den Schneidwerkzeugen, verschmieren auf der Matrix und an den Etikettenkanten und beeinträchtigen das Präzisionsschneiden oder verlangsamen auf andere Weise das Verarbeitungsverfahren.

Außerdem können Klebstoffschichten auch die Matrixabzugsvorgänge beeinflussen, die sich an das Werkzeugschneiden anschließen, in dem Brüche in der Matrix verursacht werden, wenn die Verarbeitungspresse bei einer zu hohen Geschwindigkeit betrieben wird. Um diese Matrixbrüche zu vermeiden, sind die Bediener der Presse oft dazu gezwungen, die Verarbeitungspressen auf deutlich unter die optimale Arbeitsgeschwindigkeit zu verlangsamen.

Es ist daher gewünscht, Aufbauten mit druckempfindlichem Klebemittel bereitzustellen, die Klebstoffschichten aufweisen, die gute Haftung auf einer breiten Vielzahl von Substraten mit variierender Rauhigkeit aufweisen, und die auch mit der optimalen Verarbeitungsleistung vereinbar sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Aufbauten mit druckempfindlichem Klebemittel, die gute Haftung auf einer breiten Vielzahl von Substraten aufweisen, und die sich auch gut verarbeiten lassen.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Aufbau mit druckempfindlichem Klebemittel mit verbesserter Konvertibilität bereitgestellt, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Aufbau aufweist: eine erste Oberfläche, eine erste Klebstoffschicht auf der ersten Oberfläche, wobei die erste Klebstoffschicht eine erste Klebstoffzusammensetzung hat mit einer ersten Glasübergangstemperatur und mit einem Tangens Delta größer als 0,5 bei 102 Radian (rad) pro Sekunde bei 20°C und einem Speichermodul größer als 3 × 108 dyn/cm2 bei 104 rad pro Sekunde bei 20°C, eine zweite Klebstoffschicht auf der ersten Klebstoffschicht, wobei die zweite Klebstoffschicht eine zweite Klebstoffzusammensetzung mit einer zweiten Glasübergangstemperatur hat und eine zweite Oberfläche. Die erste Klebstoffzusammensetzung kann entweder ein Klebstoff auf Acrylbasis oder Gummibasis sein und kann ein erstes organisches Additiv einschließen.

Bei dieser Ausführungsform kann die erste Schicht eine druckempfindliche Klebstoffschicht umfassen, oder sie kann eine Klebstoffschicht umfassen, die nicht die Eigenschaften eines druckempfindlichen Klebstoffs aufweist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Oberfläche eine Trennfläche und die zweite Oberfläche ein Sichtmaterial.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erste Oberfläche ein Sichtmaterial und die zweite Oberfläche eine Trennfläche.

Bei einer Ausführungsform ist die erste Übergangstemperatur höher als die zweite Glasübergangstemperatur.

Vorzugsweise ist die erste Glasübergangstemperatur etwa 10°C bis etwa 50°C höher als die zweite Glasübergangstemperatur.

Besonders bevorzugt ist die erste Glasübergangstemperatur etwa 15°C bis etwa 35°C höher als die zweite Glasübergangstemperatur.

Die zweite Klebstoffzusammensetzung kann entweder ein Klebstoff auf Acrylbasis oder ein druckempfindlicher Klebstoff auf der Basis eines natürlichen oder synthetischen Elastomers sein.

Die zweite Klebstoffzusammensetzung kann ein zweites organisches Additiv enthalten.

Vorzugsweise ist in wenigstens einer unter den ersten und zweiten Klebstoffzusammensetzungen ein Klebrigmacher vorhanden und zwar in einer Konzentration von etwa 40 bis 90 Gew.-%.

Vorzugsweise ist in wenigstens einer unter den ersten und zweiten Klebstoffzusammensetzungen ein Weichmacher enthalten und zwar in einer Konzentration von etwa 1 bis 30 Gew.-%.

Auf der zweiten Klebstoffschicht kann ein Trennliner sein.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind zwischen der ersten Klebstoffschicht und der zweiten Klebstoffschicht eine oder mehrere zusätzliche Klebstoffschichten angeordnet.

Vorzugsweise umfaßt die erste Klebstoffschicht eine erste Polymerkomponente, und die zweite Klebstoffschicht umfaßt eine zweite Polymerkomponente, und wenigstens eine der Polymerkomponenten ist ein Blockcopolymer aus Styrol-Butadien-Styrol, Styrol-Isopren-Styrol, Styrol-Butadien-Styrol-Isopren, mehrfach verzweigtes Styrol-Butadien oder mehrfach verzweigtes Styrol-Isopren.

Bei einer insbesondere bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens eine unter den ersten und zweiten Klebstoffzusammensetzungen ein Gemisch aus Styrol-Isopren-Styrol und Styrol-Butadien-Blockcopolymeren.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält wenigstens eine unter den ersten und zweiten Klebstoffschichten ein Polymer auf Acrylbasis.

Wenn die erste Klebstoffschicht und in einigen Fällen die zweite Klebstoffschicht eine Klebstoffzusammensetzung auf Acrylbasis ist, dann umfaßt diese Zusammensetzung vorzugsweise Polymere, die aus der Polymerisierung von wenigstens einem Alkylacrylat-Monomer gebildet wurden, das von etwa 4 bis etwa 12 Kohlenstoffatome enthält, in einer Menge von etwa 35 bis etwa 95 Gew.-% des Polymers oder Copolymers.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die ersten und zweiten Klebstoffschichten eine elastomere Polymerkomponente und das Gewichtsverhältnis der Summe der elastomeren Polymerkomponente zu der Summe migrierender Klebrigmacher und Weichmacher in der ersten Klebstoffschicht ist etwa gleich dem Gewichtsverhältnis der Summe der elastomeren Polymerkomponente zu der Summe migrierender Klebrigmacher und Weichmacher in der zweiten Klebstoffschicht.

Vorzugsweise ist die Schicht mit einem hohen Speichermodul in Kontakt mit der Trennschicht.

Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung des Aufbaus mit druckempfindlichem Klebemittel gemäß der Erfindung bereitgestellt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Verfahren umfaßt: das Vorsehen einer ersten Oberfläche, das Aufbringen einer ersten druckempfindlichen Klebstoffschicht auf die erste Oberfläche, wobei die erste druckempfindliche Klebstoffschicht eine erste Klebstoffzusammensetzung aufweist mit einer ersten Glasübergangstemperatur und mit einem Tangens Delta größer als 0,5 bei 102 rad pro Sekunde bei 20°C und einem Speichermodul größer als 3 × 108 dyn/cm2 bei 104 rad pro Sekunde bei 20°C, das Aufbringen einer zweiten druckempfindlichen Klebstoffschicht auf die erste druckempfindliche Klebstoffschicht, wobei die zweite druckempfindliche Klebstoffschicht eine zweite Klebstoffzusammensetzung aufweist mit einer zweiten Glasübergangstemperatur und das Aufbringen einer zweiten Oberfläche auf die zweite druckempfindliche Klebstoffschicht.

Vorzugsweise ist die zweite Glasübergangstemperatur um 10°C bis 50°C niedriger als die erste Glasübergangstemperatur.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung ist die erste Oberfläche eine Trennfläche und die zweite Oberfläche ein Sichtmaterial.

Bei einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist die erste Oberfläche ein Sichtmaterial und die zweite Oberfläche eine Trennfläche.

Vorzugsweise werden die ersten und zweiten Klebstoffschichten im wesentlichen gleichzeitig durch ein Zweifachwerkzeug aufgetragen.

Kurze Beschreibung der Figuren

1 ist eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Aufbau mit druckempfindlichem Klebemittel.

2 ist eine Querschnittsansicht eines Aufbaus mit druckempfindlichem Klebemittel gemäß der vorliegenden Erfindung.

3 ist eine Graphik des Verlustmoduls, des Speichermoduls und des Tangens Delta der Klebstofformulierung 2 in Tabelle I als eine Funktion der Temperatur bei 10 Radian pro Sekunde.

4 ist eine Graphik des Verlustmoduls, des Speichermoduls und des Tangens Delta der Klebstofformulierung 1 in Tabelle I als eine Funktion der Temperatur bei 10 Radian pro Sekunde.

5 ist eine schematische Darstellung eines Zweifachwerkzeugs, das zum Auftragen der Klebstofformulierungen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

6 ist eine schematische Querschnittsansicht, die die Lippenstruktur des Zweifachwerkzeugs von 5 darstellt, während es zwei Klebstoffschichten aufträgt.

7 ist ein Querschnittsschema, das eine winklig ausgebildete Lippenstruktur des Zweifachwerkzeugs darstellt, während es zwei Klebstoffschichten aufträgt.

8 ist ein Querschnittsschema durch ein Zweifachwerkzeug, das eine abgeschrägte Lippenstruktur aufweist.

Ausführliche Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen

Die vorliegende Erfindung betrifft mehrschichtige Aufbauten von Klebemitteln, die verbesserte Konvertibilität sowie gute Haftung und Alterungseigenschaften aufweisen.

Wie in den beigefügten Ansprüchen beschrieben, wird dies bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erreicht, durch das Bereitstellen eines mehrschichtigen, druckempfindlichen Klebemittelaufbaus, der zwei oder mehr Klebstoffschichten umfaßt, von denen wenigstens eine eine druckempfindliche Klebstoffschicht ist, und wobei wenigstens eine der Schichten eine Klebstoffzusammensetzung mit einer Glasübergangstemperatur aufweist, die zu einer Glasübergangstemperatur einer Klebstoffzusammensetzung in einer anderen Schicht verschieden ist. Bei dieser Ausführungsform weist die erste Schicht einen Speichermodul auf, der bei einer Frequenz von 104 Radian pro Sekunde bei 20°C größer als etwa 3 × 108 dyn/cm2 ist, und ein Tangens Delta, welches bei 102 Radian pro Sekunde und 20°C größer als etwa 0,5 ist. Eine zweite Klebstoffschicht, die einen druckempfindlichen Klebstoff enthält, kann mit der ersten Schicht in Kontakt sein, wodurch eine Klebstoffschicht bereitgestellt wird, die gute Haftung auf einer breiten Vielzahl von Substraten zeigt. Mehrschichtige Klebemittelaufbauten dieser Ausgestaltung zeigen gute Konvertibilität und gute Haftung auf einer Vielzahl von Substraten mit variierender Oberflächenrauhigkeit. Bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, daß die dem Sichtmaterial nächste Klebstoffschicht die Klebstoffzusammensetzung mit der höchsten Glasübergangstemperatur enthält. Die der Trennschicht nächste Klebstoffschicht weist die Klebstoffzusammensetzung mit der niedrigeren Glasübergangstemperatur auf, und kann ausgewählt werden aufgrund ihrer wünschenswerten Haftungseigenschaften. Es wurde herausgefunden, daß mehrschichtige Klebemittelaufbauten dieser Ausgestaltung, die wenigstens zwei Klebstoffschichten mit unterschiedlichen Glasübergangstemperaturen aufweisen, beachtlich verbesserte Konvertibilität bezogen auf herkömmliche Aufbauten mit druckempfindlichem Klebemittel zeigen.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Klebstoffschicht, die mit dem Sichtmaterial in Kontakt ist, eine niedrigere Glasübergangstemperatur auf als die Klebstoffschicht, die näher an der Trennfläche ist. Bei diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung können die vielen Schichten des Klebemittelaufbaus zum Ausbalancieren besserer Verarbeitung mit gewünschten Haftungseigenschaften ausgewählt und angeordnet werden.

Die Bezeichnung "Glasübergangstemperatur" (Tg), wie sie hier verwendet wird, bezieht sich auf die Temperatur, bei der eine Klebstoffzusammensetzung, die Polymere, Harze und Öle und andere Bestandteile umfassen kann, von einem glasigen in ein gummiartiges Stadium wechselt. Für Klebstoffe auf der Basis von Blockcopolymeren (SIS, SBS, SI, SB, SEBS oder anderer Blockcopolymere mit Endblocks aus Polystyrol) spiegelt die Tg lediglich den Mittelblock der elastomeren Komponenten der Klebstoffzusammensetzung wieder. Die Bezeichnung "native Glasübergangstemperatur", wie sie hier verwendet wird, bezeichnet die Glasübergangstemperatur einer speziellen Komponente der Klebstoffzusammensetzung, wie z. B. eines Polymers, wenn diese Komponente in ihrer Reinform vorliegt.

Bezogen auf 1 wird für Vergleichszwecke ein herkömmlicher Aufbau eines druckempfindlichen Klebemittels dargestellt. Der Aufbau 10 weist ein Sichtmaterial 12, eine druckempfindliche Klebstoffschicht 14 von einheitlicher Zusammensetzung in Kontakt mit dem Sichtmaterial 12 und eine Trennschicht 16 auf, die eine Trennfläche darauf aufweist, die in Kontakt mit der druckempfindlichen Klebstoffschicht 14 ist.

Obwohl die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit einem Aufbau, der eine Trennschicht aufweist, beschrieben wird, ist die vorliegende Erfindung gleichsam anwendbar im Zusammenhang mit einem Aufbau, wie z. B. für die Herstellung von Klebeband, bei dem die Trennschicht weggelassen wird und eine Trennfläche auf der dem Klebstoff gegenüberliegenden Seite des Sichtmaterials bereitgestellt wird. Es wird angenommen, daß Klebebandaufbauten von den Vorteilen der vorliegenden Erfindung während verschiedener Verarbeitungsvorgänge profitieren, die das Schneiden der Klebebandrollenmenge, wie z. B. das Einschlitzen, einschließen.

Obwohl die vorliegende Erfindung in dem Zusammenhang beschrieben werden kann, zwei druckempfindliche Klebstoffschichten aufzuweisen, ist sie gleichsam zusätzlich auf einen mehrschichtigen Klebemittelaufbau anwendbar, bei dem lediglich die der Trennschicht nächste Klebstoffschicht eine druckempfindliche Klebstoffschicht ist, und bei dem die anderen Schichten eine schon an sich klebrige Klebstoffschicht sein können aber nicht sein müssen, wie untenstehend ausführlicher beschrieben wird. Daher sind die Bezeichnung "Klebstoffschicht" und "Klebstoffzusammensetzung", wie sie hier verwendet werden, nur gedacht zur Bezeichnung von Schichten oder den Klebstoffzusammensetzungen in diesen Schichten mit wenigstens einem Mindestmaß an Klebrigkeit, das erforderlich ist, um an einem bestimmten Sichtmaterialsubstrat eines Klebemittelaufbaus zu haften. Eine "Klebstoffschicht" oder "Klebstoffzusammensetzung" kann "druckempfindliche Klebstoffschichten" oder "druckempfindliche Klebstoffe" einschließen, die wesentlich größere Klebrigkeit als das Mindestmaß an Klebrigkeit, das für das Anhaften an das Sichtmaterial notwendig ist, aufweisen, und welche bei Kontakt gut an eine Vielzahl von Substraten haften, aber sie muß diese nicht zwingenderweise einschließen.

In 2 ist eine Ausführungsform eines mehrschichtigen Aufbaus eines druckempfindlichen Klebemittels gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, die zwei druckempfindliche Klebstoffschichten aufweist. Der mehrschichtige Aufbau eines druckempfindlichen Klebemittels 20 umfaßt ein Sichtmaterial 22, eine erste druckempfindliche Klebstoffschicht 24 in Kontakt mit dem Sichtmaterial 22, eine zweite druckempfindliche Klebstoffschicht 26 in Kontakt mit der ersten druckempfindlichen Klebstoffschicht 24 und eine Trennschicht 28 in Kontakt mit der zweiten druckempfindlichen Klebstoffschicht 26. Die druckempfindlichen Klebstoffschichten 24 und 26 weisen jeweils eine oder mehrere polymerisierte Komponenten auf, sowie andere Komponenten, die untenstehend diskutiert werden, die in Kombination eine Klebstoffzusammensetzung mit wenigstens einer Glasübergangstemperatur ausbilden. Die Glasübergangstemperaturen der Klebstoffzusammensetzungen der jeweiligen Klebstoffschichten sind verschieden.

Wie aus dem Vergleich der 1 und 2 leicht ersichtlich ist, sind Aufbauten mit druckempfindlichen Klebemitteln gemäß der vorliegenden Erfindung zu herkömmlichen Aufbauten mit druckempfindlichen Klebemitteln verschieden, da sie zusätzlich zu den Aspekten, die untenstehend ausführlicher beschrieben werden, zwei Schichten 24 und 26 aufweisen. Bei einer zuvor beschriebenen Ausführungsform werden die Schichten 24 und 26 beide aus schon an sich klebrigen, druckempfindlichen Klebstoffzusammensetzungen gebildet, und umfassen daher druckempfindliche Klebstoffschichten. Bei einer anderen Ausführungsform, die untenstehend ausführlicher beschrieben wird, wird die Schicht 24 aus einer Polymerzusammensetzung gebildet, die nicht schon an sich klebrig ist und die nicht die Eigenschaften eines druckempfindlichen Klebstoffs aufweist, wodurch eine Klebstoffschicht 26 ausgebildet wird, die nicht eine druckempfindliche Klebstoffschicht ist.

Obwohl nicht dargestellt, wird außerdem angenommen, daß die Lehre der vorliegenden Erfindung anwendbar ist, um mehrschichtige Aufbauten von druckempfindlichen Klebemitteln zu entwickeln, die drei oder mehr Schichten aufweisen, wobei eine oder mehrere Schichten einen druckempfindlichen Klebstoff aufweisen können, und die die verbesserte Konvertibilität und Alterungseigenschaften des Aufbaus der vorliegenden Erfindung aufweisen.

Bei allen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind die Schichten 24 und 26 aus polymeren Zusammensetzungen zusammengesetzt. Verschiedene andere organische und anorganische Stoffe können zu den polymeren Zusammensetzungen zugegeben werden, wenn es gewünscht ist, die Eigenschaften der Schichten zu verändern. Wie untenstehend ausführlicher beschrieben wird, können z. B. Additive zur Verstärkung der Haftungseigenschaften einer bestimmten Schicht ausgewählt werden.

Die Polymerkomponenten der Schichten 24 und 26 können aus jeder aus einer Vielzahl von Polymeren bestehen, die für die Ausbildung von Klebstoffzusammensetzungen als geeignet bekannt sind, wie z. B. natürliche oder synthetische Elastomere oder Klebstoffzusammensetzungen auf Acrylbasis. Z. B. können die Klebstoffschichten 24 und 26 beide aus Zusammensetzungen bestehen, die elastomere Polymere einschließen, oder sie können beide aus Zusammensetzungen bestehen, die Acrylpolymere einschließen. Wechselweise kann entweder die Schicht 24 oder 26 aus einer Zusammensetzung bestehen, die ein elastomeres Polymer einschließt, wobei die andere Schicht eine Zusammensetzung ist, die ein Acrylpolymer einschließt. Die Schichten 24 und 26 können mit identischen Polymerkomponenten oder verschiedenen Polymerkomponenten ausgebildet werden.

Obwohl die Schicht 26 einen druckempfindlichen Klebstoff umfassen sollte und daher aus einer Klebstoffzusammensetzung gebildet werden sollte, die druckempfindliche Eigenschaften verleiht, kann die Schicht 24 außerdem aus einer druckempfindlichen Klebstoffzusammensetzung ausgebildet sein, sie muß aber nicht daraus sein. Bei der bevorzugten Ausführungsform braucht die Schicht 24 lediglich genügend Klebrigkeit aufzuweisen, um an das Sichtmaterial 22 anzuhaften, wenn sie bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur aufgeschichtet wird. Dem Fachmann ist klar, daß die polymeren Zusammensetzungen in den Schichten 24 und 26 jedoch hinreichend kompatibel sein müssen, um aneinander stark genug anhaften zu können, um der Trennung der Schichten 24 und 26 vorzubeugen, wenn das Sichtmaterial 22 und die Schichten 24 und 26 von der Trennfläche 28 entfernt werden, wie z. B. wenn ein Etikettenaufbau von seinem Träger abgezogen wird.

Bei einer Ausführungsform können entweder die Schicht 24 oder 26 oder beide Schichten 24 und 26 aus einem Polymer auf Acrylbasis gebildet sein. Es ist anzunehmen, daß jedes Polymer auf Acrylbasis zur Ausbildung einer Klebstoffschicht mit genügend Klebrigkeit in der Lage ist, um an das Sichtmaterial 22 zu haften, bei der vorliegenden Erfindung wirken kann. Außerdem schließen bezüglich der Schicht 24 und bei speziellen Ausführungsformen der Schicht 26 derzeit bevorzugte Acrylpolymere für die druckempfindlichen Klebstoffschichten solche ein, die durch die Polymerisation von wenigstens einem Alkylacrylat-Monomer gebildet werden, das von etwa 4 bis etwa 12 Kohlenstoffatome in der Alkylgruppe aufweist und in einer Menge von etwa 35 bis 95 Gew.-% des Polymers oder Copolymers zugegen ist, wie in der für Bernard erteilten US 5,264,532 offenbart. Wahlweise kann der druckempfindliche Klebstoff auf Acrylbasis aus einer einzelnen Polymerspezies gebildet werden.

Mit Vorteil kann die Glasübergangstemperatur einer Klebstoffschicht, die Acrylpolymere umfaßt durch die Einstellung der Menge von polaren oder "harten Monomeren" in dem Copolymer variiert werden, wie von der hierin durch Bezugnahme darauf eingeschlossenen US 5,264,532 gelehrt. Je höher der Gewichtsprozentsatz der harten Monomere in einem Acryl-Copolymer ist, umso höher ist die Glasübergangstemperatur. Für die vorliegende Erfindung als geeignet betrachtete harte Monomere schließen Vinylester, Carbonsäuren und Methacrylate in auf das Gewicht bezogenen Konzentrationen in einem Bereich von etwa 0 bis etwa 35 Gew.-% des Polymers ein.

Bei einer weiteren Ausführungsform schließen die Schichten 24 und 26 jeweils wenigstens ein ungesättigtes elastomeres Polymer ein. Die verwendeten elastomeren Polymere basieren vorzugsweise auf di-Block- und tri-Block-Copolymeren von Styrol/Butadien und Styrol/Isopren. Z. B. sind für die Verwendung bei der vorliegenden Erfindung geeignet Styrol-Butadien-Styrol-, Styrol-Isopren-Styrol-, Styrol-Butadien- und Styrol-Isopren-Blockcopolymere, wie z. B. die Kraton-Polymere, die von der Shell Chemical Company aus Houston, Texas hergestellt und verkauft werden, und die Solpren-Polymere, die von Housemex, Inc., aus Houston, Texas hergestellt und verkauft werden. Mehrfachverzweigtes Styrol-Butadien und mehrfachverzweigtes Styrol-Isopren, jeweils mit der Formel (SB)x und (SI)x, wobei x größer als 2 ist, können ebenfalls verwendet werden.

Co-Mischungen von Kraton RP 6419, einem Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymer, und Solpren 1205, einem Styrol-Butadien-Blockcopolymer, sind nachweislich insbesondere geeignet für polymere Zusammensetzungen der entsprechenden Schichten. Wenn eine co-gemischte elastomere Polymerzusammensetzung verwendet wird, kann mehr als eine Glasübergangstemperatur beobachtet werden, wie in der für Sasaki, et al., erteilten US 5,290,842, die hierin durch Bezugnahme darauf eingeschlossen ist, gelehrt wird. In solch einem Fall ist die dem höchsten Spitzenwert entsprechende Temperatur, die aus der graphischen Darstellung des Tangens Delta als einer Funktion der Temperatur beobachtet werden kann, die für die Zwecke der vorliegenden Erfindung bedeutsame Glasübergangstemperatur.

Die polymeren Zusammensetzungen der jeweiligen Schichten 24 und 26 können beide als druckempfindliche Klebstoffe wirken, obwohl dies nicht für die Schichten erforderlich ist, die nicht in Kontakt mit der Trennschicht sind. Allerdings wirken ungesättigte elastomere Polymere normalerweise nicht als druckempfindliche Klebstoffe an sich. Druckempfindliche Eigenschaften werden Zusammensetzungen, die ungesättigte elastomere Polymere enthalten, verliehen durch die Zugabe von anderen organischen Molekülen, die z. B. als Klebrigmacher bekannt sind. Klebrigmacher sind im allgemeinen Kohlenwasserstoffmoleküle, Holzharze, Pallharze und dergleichen, die der Klebstofformulierung aus elastomerem Polymer Eigenschaften eines druckempfindlichen Klebstoffs verleihen, wenn sie in Konzentrationen im Bereich von etwa 40 Gew.-% bis etwa 90 Gew.-% an der Gesamtklebstoffzusammensetzung vorliegen, besonders bevorzugt von etwa 45 Gew.-% bis etwa 85 Gew.-%. Zusammensetzungen die weniger als etwa 40 Gew.-% des Klebrigmacher-Additivs enthalten, zeigen nicht allgemein genügend "quickstick" oder Initialhaftung, um als ein druckempfindlicher Klebstoff zu wirken und sind daher nicht schon an sich klebrig. Auf der anderen Seite zeigen Zusammensetzungen mit einer zu hohen Konzentration an Klebrigmacher-Additiv im allgemeinen zu wenig Kohäsionskraft, um bei den meisten beabsichtigten Verwendungsanwendungen von gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Aufbauten richtig zu wirken.

Klebrigmacher-Additive sind dem Fachmann gut bekannt und können verwendet werden, um die Glasübergangstemperatur der ungesättigten elastomeren Polymerklebstoffzusammensetzung proportional zur Erhöhung der Gewichtskonzentration des Klebrigmachers zu erhöhen. Daher können Klebrigmacher zusätzlich zu ihrer Fähigkeit, den Zusammensetzungen gemäß der Erfindung Eigenschaften eines druckempfindlichen Klebstoffs zu verleihen, zur Optimierung des Unterschieds der Glasübergangstemperaturen zwischen den Klebstoffzusammensetzungen in verschiedenen Schichten ausgewählt werden. In Bezugnahme auf 2 könnte die Glasübergangstemperatur der Klebstoffzusammensetzung in Klebstoffschicht 24 z. B. durch die Erhöhung der Gewichtskonzentration eines Klebrigmacher-Additivs in Schicht 24 erhöht werden.

Gleichsam könnte die Glasübergangstemperatur der Klebstoffzusammensetzung in Klebstoffschicht 26 durch die Verringerung der Gewichtskonzentration des Klebrigmacher-Additivs in Schicht 26 verringert werden.

Zur Ausführung der vorliegenden Erfindung geeignete Klebrigmacher-Additive sind solche, die den elastomeren Polymerzusammensetzungen die Eigenschaften eines druckempfindlichen Klebstoffs verleihen, und die auch dazu dienen, die Glasübergangstemperatur der Klebstoffzusammensetzungen zu erhöhen. Es ist anzunehmen, daß jeder Klebrigmacher, von dem der Fachmann weiß, daß er mit elastomeren Polymerzusammensetzungen vereinbar ist, bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung verwendet werden kann. Ein solcher Klebrigmacher, der für die zuvor diskutierten Gemische von Solpren 1205/Kraton RP 6419 als verwendbar ausfindig gemacht wurde, ist Wingtak 10, ein synthetisches Polyterpenharz, das bei Raumtemperatur flüssig ist, und das von der Goodyear Tire and Rubber Company in Akron, Ohio verkauft wird. Andere geeignete klebrigmachende Additive können Escorez 1310 und Escorez 2596 einschließen, die beide von Exxon in Irving, Texas hergestellt werden. Dem Fachmann ist klar, daß natürlich eine Vielzahl von verschiedenen klebrigmachenden Additiven bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.

Im Gegensatz zu Klebrigmachern sind Weichmacher organische Moleküle, die bei Raumtemperatur in flüssiger Form vorliegen, und von denen bekannt ist, daß sie die Glasübergangstemperatur einer Klebstoffzusammensetzung, die elastomere Polymere enthält, erniedrigen. Daher können bei der vorliegenden Erfindung Weichmacher alleine oder in Kombination mit Klebrigmachern verwendet werden, um die Glasübergangstemperatur einer bestimmten Klebstoffzusammensetzung in einer der Klebstoffschichten zu verändern. Ein Weichmacher, der für die Ausführung der vorliegenden Erfindung verwendbar gefunden wurde ist Shellflex 371, ein naphthenisches Verarbeitungsöl, das von der Shell Oil Company in Houston, Texas erhalten werden kann. Allerdings kann jeder Weichmacher, von dem der Fachmann weiß, daß er mit elastomeren Polymerzusammensetzungen vereinbar ist, zur Ausführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden.

Viele flüssige Klebrigmacher oder Weichmacher, die mit elastomeren Polymeren verwendet werden können, sind aus kleinen organischen Molekülen zusammengesetzt, die in der Lage sind, zwischen benachbarten Klebstoffschichten zu migrieren. Migration tritt mit besonders hoher Wahrscheinlichkeit auf, wenn die flüssige Konzentration von Klebrigmachern und Weichmachern in einer Klebstoffschicht mit elastomerem Polymer, die in einer benachbarten Klebstoffschicht mit elastomerem Polymer deutlich übersteigt. Die Migration dieser Spezies ist unerwünscht, da sie über die Zeit zum Verlust der Haftung führt, die sonst als schlechte "Alterungseigenschaft" der Klebstoffschicht bekannt ist. Um die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Migration zu minimieren, ist es bevorzugt, daß das Gewichtsverhältnis der Summe von elastomerem Polymer zu der Summe von flüssigen Klebrigmachern und Weichmachern in einer bestimmten Schicht, die hier als das "Verhältnis von Polymer zu flüssigem Klebrigmacher und Weichmacher" bezeichnet wird, zwischen benachbarten Schichten in etwa gleich ist.

Zusätzlich zu Klebrigmachern und Weichmachern können weitere Additive in den Klebstoffzusammensetzungen verwendet werden, um gewünschte Eigenschaften zu verleihen. Z. B. können Antioxidantien verwendet werden, um die Polymere vor oxidativer Schädigung zu schützen. Die zur Ausführung der vorliegenden Erfindung geeigneten Antioxidantien schließen Irgafos 168 und Irganox 565 ein, die von Ciba-Geigy, mit Sitz in Hawthorne, New York, bezogen werden können.

Ebenso können verschiedene Schneidmittel, wie z. B. Wachse und Tenside, zu den Klebstoffzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung zugegeben werden, wie die für Sasaki erteilte US 5,322,876 lehrt. Z. B. konnte gezeigt werden, daß für die Ausführung der vorliegenden Erfindung Pluronic F108 verwendbar ist, ein Blockcopolymer-Tensid, das Polyethylenoxid- und Polypropylenoxid-Blocks aufweist und von BASF hergestellt wird. Ebenso können Polyethylenglycolwachse, wie z. B. Carbowax 1450, hergestellt von Union Carbide, mit Sitz in Danbury, Connecticut, verwendet werden.

Außerdem können in Klebstoffzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung auch Füllstoffe verwendet werden, wie z. B. Camel Wite, das aus Calciumkarbonat besteht, und das von Genstar Stone Products Co., mit Sitz in Hunt Valley, Missouri, bezogen werden kann.

In Tabelle I sind repräsentative Formulierungen von Klebstoffzusammensetzungen dargelegt, die bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung verwendbar sind. Alle aufgeführten Werte sind Gewichtsanteile.

TABELLE I

Bezogen auf 2 ist es für die Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung wichtig, daß die Glasübergangstemperaturen der Klebstoffzusammensetzungen in den Klebstoffschichten 24 und 26 voneinander abweichen. Vorzugsweise sollten die Glasübergangstemperaturen um etwa 10 bis etwa 50°C abweichen. Besonders bevorzugt sollten die Glasübergangstemperaturen um etwa 10 bis etwa 30°C abweichen. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform weichen die Glasübergangstemperaturen um etwa 15 bis etwa 25°C ab.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Klebstoffschicht, die die Klebstoffzusammensetzung mit der höheren Glasübergangstemperatur enthält, in Kontakt mit dem Sichtmaterial 22, und die Klebstoffzusammensetzung mit der niedrigeren Glasübergangstemperatur ist in Kontakt mit der Trennschicht 28. Es wurde herausgefunden, daß Aufbauten mit druckempfindlichem Klebemittel, die diese Ausgestaltung verkörpern, verbesserte Verarbeitungseigenschaften zeigen, wie untenstehend diskutiert wird. Es sollte dem Fachmann allerdings bewußt sein, daß einige Ausführungsformen mit verbesserter Verarbeitung gemäß der vorliegenden Erfindung mit der der Trennschicht 28 nächsten Klebstoffzusammensetzung ausgestattet sind, die eine höhere Glasübergangstemperatur aufweist als die Schicht, die dem Sichtmaterial 22 am nächsten ist.

Im Sinne der Erfindung ist es der Unterschied zwischen den Glasübergangstemperaturen der Klebstoffzusammensetzungen in den Klebstoffschichten, der ein für das Wirken der vorliegenden Erfindung wichtiges Merkmal wiedergibt. Bei einer optimalen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Unterschied in der Glasübergangstemperatur zwischen den zwei Schichten so, daß die Schicht, die in Kontakt mit dem Sichtmaterial ist, wenigstens einen genügenden Grad an Klebrigkeit aufweist, um an dem Sichtmaterial zu haften, während die der Trennschicht nächste Klebstoffschicht schon an sich klebrig ist. Der Grad an Klebrigkeit der einer bestimmten Klebstoffschicht zu eigen ist, ist zu einem großen Teil von der Glasübergangstemperatur der Klebstoffzusammensetzung dieser Schicht abhängig. Wenn die Glasübergangstemperatur zu hoch ist, wird die Zusammensetzung in ihrer Funktion als Klebstoff versagen. Wenn im Gegensatz dazu die Glasübergangstemperatur zu niedrig ist, kann die Klebstoffzusammensetzung zu leicht fließen, was die Verarbeitungsleistung vermindert. Verschiedene Bestandteile der Klebstoffzusammensetzung haben eigene Glasübergangstemperaturen, die zu der beobachteten Glasübergangstemperatur der Klebstoffzusammensetzung als Ganzer beitragen. Diese Bestandteile schließen die Polymere, Klebrigmacher, Weichmacher, Füllstoffe und verschiedene andere Additive, die dem Fachmann bekannt sind, ein.

Wenn ein bestimmter Klebstoff als ein druckempfindlicher Klebstoff wirken soll, wie es für die der Trennoberfläche nächste Klebstoffschicht erforderlich ist, sollte die Klebstoffzusammensetzung außerdem eine Glasübergangstemperatur von wenigstens etwa 5 Grad bis etwa 70 Grad Celsius unter der beabsichtigten Verwendungsanwendungstemperatur aufweisen, besonders bevorzugt von etwa 10 Grad bis etwa 50 Grad Celsius unter der beabsichtigten Verwendungsanwendungstemperatur.

Ein weiteres wichtiges Merkmal für die Wirksamkeit der vorliegenden Verwendung ist der Speichermodul (G'), der ein Maß für die pro Zyklus sinusförmiger Verformung gespeicherte und wiedergewonnene Energie ist, wenn verschiedene Systeme bei der gleichen Belastungsamplitude und -rate verglichen werden. Klebstoffzusammensetzungen mit einem genügend hohen Speichermodul für einen gegebenen Kraftumfang zeigen weniger Verformung und neigen daher weniger zur Anhaftung an Schneideklingen oder -werkzeugen, die im Verarbeitungsverfahren verwendet werden. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, daß die Schicht mit dem größeren Speichermodul in Kontakt mit dem Sichtmaterial 22 ist. Die Schicht mit dem niedrigeren Speichermodul ist in Kontakt mit der Trennschicht 28. Bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, daß die Schicht, die in Kontakt mit dem Sichtmaterial ist, ein Speichermodul bei 104 Radian pro Sekunde und 20°C in dem Bereich von etwa 1 × 108 dyn/cm2 bis etwa 5 × 109 dyn/cm2 aufweist, vorzugsweise in dem Bereich von etwa 3 × 108 dyn/cm2 bis etwa 1 × 109 dyn/cm2 und besonders bevorzugt in dem Bereich von etwa 3 × 108 dyn/cm2 bis etwa 8 × 108 dyn/cm2.

Die Glasübergangstemperatur und der Speichermodul von Klebstoffzusammensetzungen, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können vom Fachmann durch verschiedene Verfahren bestimmt werden. Aufgrund der viskoelastischen Eigenschaft der Klebstoffzusammensetzungen ist der Tg-Wert von der Art und der Rate dieser Verfahren abhängig. Ein solches Verfahren ist das Auftragen des Tangens Delta, der das Verhältnis von Verlustmodul (G'') zu Speichermodul (G') ist, als eine Funktion der Temperatur. Die Temperatur, bei der der Tangens-Delta-Spitzenwert bei einer gegebenen Frequenz (z. B. 10 Radian pro Sekunde) auftritt, repräsentiert die Glasübergangstemperatur. Der Verlustmodul (G'') ist ein Maß für die Energie, die als Wärme oder Geräusch pro Zyklus einer sinusförmigen Verformung verbraucht wird oder verloren geht, wenn verschiedene Systeme bei der gleichen Belastungsamplitude und -rate verglichen werden. Außerdem kann bei druckempfindlichen Klebstoffen der Verlustmodul mit der Energiemenge, die beim Abziehen des viskoelastischen polymeren Materials von einem Substrat verbraucht wird, korreliert werden.

Tangens Delta (tan&dgr;), Speichermodul (G') und Verlustmodul (G'') werden gemessen durch das Einbringen einer etwa 1,5 bis 2 mm dicken Probe einer Klebestoffzusammensetzung zwischen zwei 8 mm parallele Platten eines rheometrischen Geräts (Modell RMS-800, hergestellt und verkauft von Rheometrics, Inc., Piscataway, New Jersey), und das Oszillieren der Platten relativ zueinander bei 10 Radian pro Sekunde. Die parallelen Platten werden mit einer Rate von etwa 1°C pro Minute während des Versuchs aufgeheizt. Die Messungen des Speichermoduls, des Verlustmoduls und des Tangens Delta werden in Intervallen von 3°C gemacht. Wie dem Fachmann bekannt ist, können der Verlustmodul, der Speichermodul und der Tangens Delta außerdem nach einem ähnlichen Protokoll bei verschiedenen Frequenzen gemessen werden.

3 ist eine graphische Darstellung des Tangens Delta als eine Funktion der Temperatur für Formulierung 2, wie in Tabelle I offenbart. Die Glasübergangstemperatur entspricht der Temperatur, bei der der Tangens-Delta-Spitzenwert bei 10 Radian pro Sekunde auftritt, und beträgt etwa 34°C.

4 ist eine graphische Darstellung des Tangens Delta als eine Funktion der Temperatur für Formulierung 1, wie in Tabelle I offenbart. Die Glasübergangstemperatur entspricht für diese Zusammensetzung der Temperatur, bei der der Tangens-Delta-Spitzenwert bei 10 Radian pro Sekunde auftritt, und beträgt etwa 10,7°C.

Die Glasübergangstemperaturen der Formulierungen 1, 2 und 5 bis 9 der Tabelle I sowie der Speichermodul und der Tangens Delta bei 20°C und bei verschiedenen Frequenzen, wie obenstehend diskutiert unter Verwendung des rheometrischen Geräts bestimmt, sind in der untenstehenden Tabelle II dargestellt.

TABELLE II

Das in 2 dargestellte Sichtmaterial 22 kann jedes aus einer Vielzahl von Materialien umfassen, die dem Fachmann als geeignet als ein Sichtmaterial bekannt sind. Z. B. kann das Sichtmaterial 22 zusammengesetzt sein aus solchen Materialien wie Papier, Polyester oder anderen polymeren Materialien, die zur Verwendung als Sichtmaterial geeignet sind, wie z. B. Polyethylen oder Polypropylen. Die einzige Anforderung an das Sichtmaterial 22 ist, daß es in der Lage ist, einen gewissen Grad an Haftungsbindung an die Klebstoffschicht 24 auszubilden, vorzugsweise indem die Schicht 24 an das als Sichtmaterial ausgewählte Material anhaftet.

Gleichsam kann die Trennschicht 28 aus jedem aus einer Vielzahl von Materialien bestehen, die den Fachmann bekannt sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform, die für die Etikettenherstellung geeignet ist, umfaßt die Trennschicht 28 ein silikonbeschichtetes Papiermaterial. Die Dicke der Klebstoffschichten 24 und 26 wird typischerweise über die Grammzahl der aufgetragenen Klebstoffzusammensetzung pro Meter im Quadrat der Oberfläche, auf die sie aufgetragen wird, charakterisiert. Im allgemeinen entspricht ein Beschichtungsgewicht von etwa 25 g/m2 in etwa einer Dicke von etwa 25 &mgr;m, obwohl dies verständlicherweise in Abhängigkeit von der Dichte und der Art des verwendeten Klebstoffs abhängig sein kann.

Die vorliegende Erfindung wird funktionieren, wenn das individuelle Beschichtungsgewicht jeder der Klebstoffschichten 24 und 26 genug ist, um eine diskrete, identifizierbare Schicht auszubilden. Das absolute Beschichtungsgewicht, das als die Summe der Beschichtungsgewichte der Klebstoffschichten 24 und 26 definiert ist, kann von 15 g/m2 bis 125 g/m2 variieren.

Bei Einzelschicht-Klebemittelaufbauten, die eine Klebstoffschicht auf Gummibasis verwenden, wurde festgestellt, daß die Konvertibilität in Abhängigkeit zur Erhöhung des Beschichtungsgewichts der Klebstoffschicht abnimmt. Bei diesen Systemen auf Gummibasis nimmt die Konvertibilität dramatisch ab, wenn die Klebstoffschicht mit einem Gewicht von mehr als 25 g/m2 aufgeschichtet wird. Daher ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Summe der zwei Beschichtungsgewichte der Klebstoffschichten 24 und 26 in einem Bereich von etwa 15 g/m2 bis weniger als etwa 30 g/m2, vorzugsweise bis weniger als etwa 25 g/m2 und besonders bevorzugt bis etwa 20 g/m2.

Innerhalb des am meisten bevorzugten absoluten Beschichtungsgewichts von etwa 20 g/m2 können die jeweiligen Beschichtungsgewichte der individuellen Klebstoffschichten 24 und 26 beträchtlich variieren. Z. B. kann die dem Sichtmaterial nächste Klebstoffschicht 24 ein Beschichtungsgewicht im Bereich von etwa 5 g/m2 bis etwa 15 g/m2 aufweisen. Gleichsam kann die von dem Sichtmaterial entfernteste Klebstoffschicht 26 auch ein Beschichtungsgewicht im Bereich von 5 g/m2 bis etwa 15 g/m2 aufweisen. In Tabelle III sind die Beispiele 1 bis 23 aufgeführt, die die in Tabelle I offenbarten Formulierungen verwenden und die eine Vielzahl von Beschichtungsgewichtsbereichen demonstrieren, welche die individuellen Schichten bei nicht beschränkenden beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen könnten. "Obere Klebstoffschicht" bezeichnet in Tabelle III die dem Sichtmaterial nächste Schicht und "untere Klebstoffschicht" bezeichnet die dem Trennliner nächste Schicht.

In Tabelle IV sind Klebstoffdaten der Beispiele 1 bis 23 von Tabelle III dargestellt. Die Schlaufenklebrigkeit wurde bestimmt durch das Bilden einer 0,2 m (8 inch) Schlaufe einer 0,03 m (1 inch) breiten Probe, das Anbringen der Schlaufe an den Backen eines Instron-Prüfers und dann das Bewegen der Schlaufe gegen eine Testoberfläche mit 0,3 m pro Minute (12''/min) und das Wegbewegen der Schlaufe mit 0,3 m pro Minute (12''/min), nachdem eine 0,03 m × 0,08 m (1'' × 3'') Fläche bedeckt war. Die registrierte Kraft wurde als Schlaufenklebrigkeit angegeben. Tabelle IVa offenbart Schlaufenklebrigkeitsdaten für die ausgewählten Aufbauten der Tabelle III bei niedrigen Temperaturen auf hochdichtem Polyethylen (HDPE).

Diese Daten zeigen, daß mehrschichtige Aufbauten von nicht beschränkenden beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gute Haftung auf einer Vielzahl von Substraten aufweisen, und ebenso gute Haftung bei niedriger Temperatur zeigen. Obwohl nicht dargestellt, wurde außerdem festgestellt, daß vergleichbare mehrschichtige Klebemittelaufbauten durch die Alterung bei Raumtemperatur von bis zu 3 Monate nicht signifikant an Haftungsstärke verlieren.

TABELLE III
HG
hochglänzendes weißes Papier
F1
Formulierung 1 aus Tabelle I
F2
Formulierung 2 aus Tabelle I
BG
silikonbeschichtetes 18 kg-Trägerpapier

Die verwendeten Polyestersichtmaterialien bestanden aus MYLAR, hergestellt von DuPont Chemical Co. aus Wilmington, Delaware.

TABELLE IV
TABELLE IVa

Die Klebstoffschichten der vorliegenden Erfindung können auf jegliche dem Fachmann bekannte Weise auf das Sichtmaterial oder die Trennliner aufgeschichtet werden. Z. B. ist es vorgesehen, daß die Klebstoffschichten 24 und 26 durch Lösungsmittelbeschichtung, Heißschmelzbeschichtung oder Emulsionsbeschichtung an einer oder mehreren Beschichtungsstationen aufgetragen werden. Die Klebstoffschichten 24 und 26 können auch auf verschiedene Substrate aufgeschichtet werden und dann zur Ausbildung eines ganzheitlichen Produkts zusammen laminiert werden. Weitere bekannte Verfahren zur gleichzeitigen Beschichtung schließen die Gleitbeschichtung, die Mehrschichtwerkzeug-Beschichtung oder die Werkzeug/Gleit-Kombinationsbeschichtung ein.

Ein bevorzugtes Herstellungsverfahren verwendet ein Mehrschichtwerkzeug 50, wie z. B. das in 5 dargestellte. Obwohl das in 5 dargestellte Werkzeug das Auftragen von zwei Beschichtungsschichten auf ein Substrat 52 darstellt, ist es klar, daß die Grundsätze dieses Verfahrens gleichsam auf eine Vielzahl von Schichten zusätzlich zu zweien anwendbar ist. In Übereinstimmung mit der üblichen Praxis, wird das Substrat, das in diesem Fall vorzugsweise silikonbeschichtetes Papier umfaßt, als eine "Bahn" bezeichnet und ist als eine lange Rolle ausgebildet. Die Bahn 52 läuft um eine Stützrolle 54, während sie das distale Ende des Mehrschichtwerkzeugs 50 passiert. Wie in 5 dargestellt, ist es klar, daß sowohl das Werkzeug 50 als auch die Bahn 52 im wesentlichen die gleiche Breite aufweisen, so daß die ganze Breite des Substrats in einem Durchlauf durch das Fluid beschichtet wird, das aus dem Werkzeug 50 und auf die Bahn 52 fließt. In diesem Fall fließen zwei separate Fluidschichten aus den Verteilern 56, die in dem Werkzeug und entlang der individuellen Schlitze 60, welche durch die distalen Anschlußflächen 62 des Werkzeugs definiert werden, ausgebildet werden. Die Schlitze 50 kommunizieren jeweils mit der Anschlußstelle zwischen der Bahn 52 und den am weitesten distalen Spitzen 58 des Werkzeugs 50. Diese Spitzen werden als die "Werkzeuglippen" 58 bezeichnet und werden untenstehend in Verbindung mit 6 ausführlicher erläutert und beschrieben.

Das Mehrschichtwerkzeug 50 ist modular und erlaubt daher Variationen der individuellen Schlitze 60 und der Konfigurationen der Lippe 58 ohne Modifikationen an den anderen Schlitzen und Lippen notwendig zu machen. Daher können diese Geometrien eingestellt werden, um das erfolgreiche Beschichten zu erzielen. Weitere Variablen schließen die "Beschichtungslücke" (c. g.) und den "Angriffswinkel" (a) des Werkzeugs ein. Wie in 5 dargestellt, ist die Beschichtungslücke die Entfernung, um die die Lippen 58 gegenüber der Bahn zurückversetzt sind. Der Angriffswinkel (a) ist der Grad der Winkeleinstellung der Lippenoberflächen und des gesamten Werkzeugs in Bezug auf die nach außen weisende Normale der Bahn, wie in 7 dargestellt. Eine weitere Variable ist die Bahngeschwindigkeit, die zwischen 15 bis 305 m pro Minute (50–1000 Fuß/min) oder mehr variieren kann.

Eines von zwei Werkzeugbeschichtungsverfahren kann verwendet werden: Interferenzbeschichtung oder Näherungsbeschichtung. Im ersteren Fall werden die Lippen 58 des Werkzeugs eigentlich nach vorne in die Richtung der Bahn 52 gedrückt, allerdings berühren sie weder die Bahn, noch verursachen sie daran irgendeinen Schaden, weil sie auf einer dünnen Schicht des Beschichtungsmaterials gleiten. Allerdings kann der Druck tatsächlich bewirken, daß sich die Stützrolle 54 (üblicherweise aus einem harten Gummimaterial konstruiert) verformt, um den Druck des Werkzeugs gegen die Lippen 58 abzubauen. Bei der Näherungsbeschichtung sind die Lippen 58 des Werkzeugs 50 in einer exakten Entfernung von der Bahn 52 angeordnet und werden nicht nach vorne in Richtung der Bahn gedrückt. Die Stützrolle 54 ist üblicherweise aus einem nicht-rostenden Stahlmaterial konstruiert, was für den Umfang der Rolle Genauigkeit erlaubt und den Seitenausschlag der Rolle minimiert. Das hier beschriebene Verfahren kann mit jeglicher Art von Beschichtungstechnik erfolgreich verwendet werden.

Da sehr dünne Schichten von hochviskosen Klebemitteln bei relativ hohen Bahngeschwindigkeiten aufgeschichtet werden, muß folglich das Verfahren sorgsam kontrolliert werden.

Diese Kontrolle wird mit der vorliegenden Mehrschichtwerkzeug-Beschichtungstechnik zum Teil aufgrund der Geometrie und der Konfiguration der Werkzeuglippen 58 erreicht. In 6 wird eine Nahansicht der am weitesten distal liegenden Spitzen 62 des Mehrschichtwerkzeugs aus 5 dargestellt, einschließlich der mit jedem Schlitz einhergehenden Lippen 58, die den Anschluß oder die Beschichtungslücke bezogen auf die Bahn 52 zeigt. Bezüglich 6 sollte zur Kenntnis genommen werden, daß zur Erleichterung der Erläuterung das Werkzeug 50 aus der in 5 dargestellten Position um 90° gedreht dargestellt ist. Darüber hinaus ist die Bahn 52 in einer horizontalen Anordnung dargestellt, wenngleich in Wirklichkeit an dieser Stelle eine leichte Krümmung der Bahn 52 und der Stützrolle (nicht dargestellt) vorliegen kann. Allerdings sind die auftretenden Abstände so gering, daß eine gute Näherung der Fluid-Dynamik unter Annahme einer horizontalen Bahn 52 erzielt werden kann.

Im Sinne der durchgängigen Bezugnahme sollen die individuellen Lippen 58 des Mehrschichtwerkzeugs 50 in Bezug auf die Laufrichtung der Bahn 52 bezeichnet werden. Z. B. wird die auf der linken Seite in 6 gezeigte Lippe 58a als die "aufstromige Lippe" bezeichnet werden, während die am weitesten rechts liegende Lippe 58c als die "abstromige Lippe" bezeichnet werden soll. Daher wird die "mittlere Lippe" 58b diese gleiche Bezugnahme aufweisen. Entsprechend definieren die aufstromigen und mittleren Lippen 58a, 58b einen aufstromigen Einspeisungsspalt 64, durch welchen ein Klebstoffmaterial 66 auf die Bahn 52 fließt, um eine Klebstoffgrundschicht 68 eines mehrschichtigen Klebemittelprodukts auszubilden. Gleichsam bilden die mittlere Lippe 58b und die abstromige Lippe 58c zusammen einen geschlitzten Einspeisungsspalt 70, durch welchen Klebemittel 72 auf die Oberseite der unteren Schicht 68 fließt, während die Bahn in links-nach-rechts-Richtung läuft, wie in 6 dargestellt. Dadurch wird eine Klebstoffoberschicht 74 des mehrschichtigen Klebemittelprodukts ausgebildet. Die Oberschicht 74 ist, wiederum zur Erleichterung der Erläuterung, als dunkler gefärbtes Material dargestellt, dies muß aber nicht notwendigerweise der Fall bei der tatsächlichen Herstellung sein. Z. B. können verschiedene Farben oder Markierungen, wie z. B. ein ultraviolett fluoreszierender Farbstoff verwendet werden, um die Messung der individuellen Schichtdicken zu erleichtern.

Das Aufschichten viskoser Klebemittel bei diesen Bahngeschwindigkeitsraten kann mit einer Anzahl an Problemen einhergehen. Z. B. können Rückführungen im Fluß von entweder der Klebstoffgrundschicht oder -oberschicht zu bestimmten Mängeln des fertigen Mehrschichtprodukts führen. Solche Rückführungen können auftreten, wenn der Abtrennpunkt von jedem flüssigen Klebstoff bezogen auf die Werkzeuglippen 58 an einer ungeeigneten Stelle auftritt. Außerdem kann ein übermäßiger Druckgradient zu aufstromigem Auslaufen von Flüssigkeit aus dem Bereich der Beschichtungslücke führen, wodurch wieder Mängel des Endprodukts infolge von uneinheitlichen Klebemitteldicken, etc., verursacht werden. Darüber hinaus können diese und andere Fehlwirkungen zur Diffusion von einer Schicht in die andere führen, da sie gleichzeitig in flüssiger Form aufgeschichtet werden. Diese Diffusion gefährdet die Integrität und Leistungsfähigkeit des resultierenden Produkts.

Bezüglich der hier beschriebenen Beschichtungen mit einem Mehrschichtwerkzeug konnte folglich gezeigt werden, daß es sehr wichtig ist, die Druckgradienten der Klebemittel unter jeder Lippe zu kontrollieren. Insbesondere sollte sich die Oberschicht von der mittleren Lippe an der abstromigen Kante dieser Lippe abtrennen. Um diese Beschichtungskontrolle zu erreichen, wird aus 6 deutlich, daß die Lippen 58 jedes Werkzeugabschnitts in abstromiger Richtung von der Bahn 52 abgestuft oder abgesetzt sind. Dies ermöglicht den Lippen den geeigneten Druckgradienten auszubilden und den weichen Fluß des Klebemittels und einheitliche Schichtdicken zu sichern. Um dieses Ziel zu erreichen, ist die Einstellung einer Anzahl von Laufparametern notwendig. Z. B. sollten die Beschichtungslücken an Lippe 58b und 58c etwa in dem Bereich der ein- bis dreifachen Dicken des kompoundierten, feuchten Films der Schichten sein, die von aufstromwärts der besagten Lippe eingespeist wurden. Unter der aufstromigen Lippe 58a ist die Netto-Flußrate notwendigerweise Null, und die einzige Möglichkeit ist ein Umkehrfluß. Daher wird die Beschichtungslücke unter dieser Lippe lediglich eingestellt, um das Auslaufen der Flüssigkeit aus der Beschichtungslücke in die Aufstromrichtung zu vermeiden. Darüber hinaus können die aufstromige Stufe, die als Dimension A in 6 definiert ist, und die abstromige Stufe, definiert als Dimension B, irgendwo in einem Bereich von 0 bis 0,01 cm (0 bis 0,004 inch) liegen. Die Einspeisungsspalte (definiert als Dimensionen C und D in 6) können ebenfalls irgendwo zwischen 0,002 cm und 0,04 cm (0,001 bis 0,015 inch) eingestellt werden, vorzugsweise sollen sie die fünffache Feuchtigkeitsfilmdicke ihrer entsprechenden Schichten nicht überschreiten. Außerdem spielt die Länge der Lippen 58 in der Bahnlaufrichtung eine wichtige Rolle beim Erreichen des geeigneten Druckgradienten. Daher sollte die aufstromige Lippe 58a etwa 2 mm oder mehr lang sein, wie es notwendig ist, um den Kopf, wie oben beschrieben, abzudichten. Die abstromige Lippe 58c und mittlere Lippe 58b können in den Bereich von 0,1 bis 3 mm Länge fallen.

Es wird erkannt werden, daß ein durchschnittlicher Fachmann diese verschiedenen Parameter einstellen kann, um die geeigneten Fluid-Dynamiken für die Beschichtung mit einer einheitlichen Schicht zu erzielen. Selbstverständlich können Personen mit überdurchschnittlichen fachlichen Fähigkeiten das Werkzeug und die Laufparameter noch präzisier einstellen, um gute Ergebnisse zu erzielen. Allerdings stehen solche Personen beim Aufbau einer Produktion nicht immer leicht zur Verfügung. Daher ist es vorteilhaft, eine Werkzeuggeometrie bereitzustellen, die die Größe des Fensters eines erfolgreichen Mehrschichtbeschichtungsverfahrens vergrößert. Dies kann durch bestimmte Einstellungen der Orientierung der Werkzeuglippen erzielt werden.

Daher zeigt 7 das Werkzeug 50 aus 6 im Uhrzeigersinn leicht gedreht und einen "Angriffswinkel &agr;" darstellend. Im Sinne der durchgängigen Bezugnahme stellt der in 7 dargestellte Angriffswinkel (&agr;) einen negativen Angriffswinkel oder eine bezogen auf die Bahn 52 sich nähernde" Orientierung der abstromigen Lippe 58c dar. Diese sich nähernde Lippenorientierung führt zu einem negativen Druckgradienten (in der Richtung des Bahnverlaufs) entlang der abstromigen Lippe 58c, was vorteilhaft für die Vorbeugung eines Beschichtungsmangels ist, der als "Verrippung" bekannt ist, ein Muster regelmäßiger Streifen in dem Film in der Richtung des Bahnverlaufs. Die Tatsache, daß die mittleren und die aufstromigen Lippen 58a und 58c auch eine sich nähernde Orientierung erreichen, ist nicht von besonderem Vorteil. Obwohl der Angriffswinkel des Werkzeugs stark variiert werden kann, um diese Vorteile zu erzielen, wurde festgestellt, daß Winkel mit einem Grad von 0° bis –5° geeignet sind.

Ein sogar noch erfolgreicheres Arbeitsfenster kann durch zusätzliche Lippenveränderungen erzielt werden. In 8 ist eine Variation der Lippenkonfiguration von 7 gezeigt, die "abgeschrägte" Lippen darstellt. Bei dieser Konfiguration ist die abstromige Lippe 58c abgewinkelt oder abgeschrägt, so daß sie ein sich näherndes Profil aufweist, ähnlich zu dem in 7 gezeigten. Dennoch ist die mittlere Lippe 58b so angeordnet, daß sie bezogen auf die Bahn 52 flach oder parallel ist. Die aufstromige Lippe 58a ist auf der anderen Seite so abgeschrägt, daß sie in abstromiger Richtung von der Bahn 52 abweicht. Diese Konfiguration liefert wiederum den geeigneten Druckgradienten unter den einzelnen Lippen, um Rückführung und aufstromiges Auslaufen zu vermeiden. Wenn Störungen in den Beschichtungsbedingungen auftreten (wie z. B. infolge von Seitenausschlag der Rolle, Fremdkörpern auf der Bahn, Schwankungen im Umgebungsdruck, etc.) kann die in 8 dargestellte sich nähernde Konfiguration der aufstromigen Lippe 58a eine dämpfende Wirkung auf die Fließbedingungen bewirken, so daß keine Mängel in den Beschichtungsschichten auftreten. Auf diese Weise arbeitet der Mehrschichtbeschichtungswulst als eine nichtlineare Feder zum Abdämpfen solcher unerwünschter Ereignisse, um zum stabilen Zustand zurückzukehren. Das Werkzeug 50 kann dann in Übereinstimmung mit standardmäßigen Angriffswinkelvariationen eingestellt werden, um günstige Beschichtungsbedingungen zu erreichen. Da die Lippen 58 schon in einer günstigen Orientierung eingerichtet oder abgeschrägt sind, braucht die Einstellung des Angriffswinkels sowie der Beschichtungslücke nicht so genau zu sein. Daher können auch Personen mit durchschnittlichen Fähigkeiten oder sogar geringeren Fähigkeiten erfolgreich gute Beschichtungsergebnisse erzielen.

Dennoch ist dem Fachmann auf dem Gebiet der Mehrfachbeschichtung klar, daß die Beschichtung mit einem Mehrschichtwerkzeug auf eine Vielzahl von Arten erzielt werden kann, die den oben beschriebenen ähnlich sind oder auf noch andere Arten und durch geeignete Einstellungen der verschiedenen Parameter für die Beschichtung.

VERARBEITUNGSVERSUCH

Um die Verarbeitungseigenschaften von Aufbauten mit druckempfindlichem Klebemittel gemäß der vorliegenden Erfindung einschätzen zu können, wurde ein Verarbeitungsversuch durchgeführt.

Eine Zweifachwerkzeugvorrichtung wurde zum Heißschmelzbeschichten der Klebemittelformulierungen aus Tabelle I verwendet, um die in Tabelle III offenbarten Aufbauten von Klebemitteln auszubilden. Die in Tabelle III bezeichnete untere Klebstoffschicht wurde auf einen 0,4 m (15 inch) breiten Trennliner aufgeschichtet, der aus 18 kg (40 lb) silikonbeschichtetem Trägerpapier bestand. Die in Tabelle III offenbarte obere Klebstoffschicht wurde dann auf die untere Klebstoffschicht im wesentlichen gleichzeitig durch die Zweifachwerkzeugvorrichtung aufgeschichtet. Dann wurde ein 60#-hochglänzendes weißes Sichtmaterial auf die obere Klebstoffschicht laminiert, um den fertigen Aufbau mit druckempfindlichem Klebemittel auszubilden. Die aufgeschichteten Formulierungen und das Beschichtungsgewicht der entsprechenden Klebstoffschichten wurden in Übereinstimmung mit den in Tabelle III offenbarten Daten variiert und die Beispielnummern in der untenstehenden Tabelle V bezeichnen den äquivalenten Aufbau aus Tabelle III.

Als Kontrolle wurden Aufbauten mit druckempfindlichem Klebemittel, die herkömmlichen Aufbauten mit druckempfindlichem Klebemittel ähnlich sind, indem sie eine Klebstoffzusammensetzung mit ihrer charakteristischen Glasübergangstemperatur aufweisen, mit den Formulierungen 1, 6 und 7 bei Beschichtungsgewichten von 20 g/m2 unter Verwendung des gleichen Sichtmaterials und Trennliners ausgebildet. Diese laminierten Kontrollen waren jeweils äquivalent zu den Beispielen 5, 15 bzw. 18 der Tabelle III.

Die Kontrolle und die Aufbauten mit mehrschichtigem druckempfindlichem Klebemittel wurden dann durch eine Mark-Andy-Presse Modell 1420 unter Verwendung eines X-Werkzeugs verarbeitet (4 Etiketten quer, 0,02 m (15/16'') Etikettenbreite, 0,09 m (3,42'') Etikettenlänge, 0,002 m (3/32'') Durchmesser der abgerundeten Etikettenecke, mit einer Matrix mit 0,002 m (1/16'') in Querrichtung und einer Matrix mit 0,003 m (7/64'') in Maschinenrichtung), und einem V-Werkzeug (1 Etikett quer, 0,02 m (15/16'')-Etikettenbreite, 0,36 m (14'')-Etikettenlänge, 0,002 m (1/16'')-Matrixquerrichtung, 0,01 m (1/2'')-Matrixmaschinenrichtung). Nach dem Werkzeugschneidevorgang wurde die die Etiketten umgebende Matrix abgezogen, um im Falle der X-Werkzeugverarbeitung Reihen von vier rechteckigen Etiketten zurückzulassen, die auf dem Trennliner anhaften, und einem Etikett quer in dem Fall der V-Werkzeugverarbeitung.

Die Wirksamkeit des Verarbeitungsverfahrens wurde von dem Bediener der Presse überwacht, der die Werkzeugschneide- und Matrixabziehvorgänge beobachtete. Das Auftreten von "Hängern", einer Bezeichnung, die zur Beschreibung einer nachteiligen Verarbeitungsbedingung verwendet wird, bei der Stücke der Matrix auf dem Trennliner verbleiben, wurden als eine Funktion der Pressengeschwindigkeit aufgezeichnet. Schnellere Pressengeschwindigkeiten und eine Abwesenheit von Hängern deuten auf einen Aufbau hin, der sich besser verarbeiten läßt. Zusätzlich wurde die vorzeitige Ablösung von Etiketten (einer weiteren nachteiligen Verarbeitungsbedingung) ebenfalls notiert, obwohl diese Bedingung weniger von der Verarbeitungsgeschwindigkeit abhängig ist, als die Ausbildung von Fahnen und Hängern.

Die Daten aus den Verarbeitungsversuchen sind in Tabelle V offenbart. Die angezeigte Geschwindigkeit in Metern/Min ist die maximale Verarbeitungspressengeschwindigkeit, die erreicht werden konnte, ohne daß Hänger wahrgenommen wurden. Diese Daten zeigen, daß der mehrschichtige Aufbau der vorliegenden Erfindung bezogen auf herkömmliche Aufbauten mit druckempfindlichem Klebemittel unter Verwendung ähnlicher Klebstoffzusammensetzungen bessere Verarbeitungsleistung aufzeigt. Z. B. zeigte Beispiel 3, wenn es wie oben stehend verarbeitet wurde, keine Hänger bei Verarbeitungsgeschwindigkeiten von bis zu 244 m pro Minute (800 Fuß/Min). Im Gegensatz dazu wurden für die Kontrolle Beispiel 5 bei einer ungefähren Pressengeschwindigkeit von 198 m pro Minute (650 Fuß/Min) Hänger festgestellt und die Pressengeschwindigkeit mußte auf 189 m pro Minute (600 Fuß/Min) verringert werden. Vergleichbare Ergebnisse werden für Beispiel 12 und für Beispiel 16 im Vergleich zu der Kontrolle Beispiel 18 gezeigt. Obwohl nicht in Tabelle V offenbart, zeigten gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellte und aus Acryl-Emulsionssystemen gebildete mehrschichtige Klebemittelaufbauten darüber hinaus verbesserte Konvertibilität. Daher ließen sich die mehrschichtigen Aufbauten der vorliegenden Erfindung bei höheren Geschwindigkeiten mit weniger nachteiligen Wirkungen verarbeiten als die herkömmlichen Aufbauten mit druckempfindlichen Klebemitteln.

Bei einem separaten Verarbeitungsversuch wurden die Wirkungen der Erhöhung des Beschichtungsgewichts auf die Verarbeitungsleistung untersucht. Die Formulierung 3 aus Tabelle I wurde als eine einzelne Schicht auf eine 40#-silikonbeschichtete Trennschicht heißschmelzbeschichtet. Dann wurde ein 60#-hochglänzendes, weißes Sichtmaterial aufgetragen. Drei verschiedene Beschichtungsgewichte von 15 g/m2, 20 g/m2 und 25 g/m2 wurden aufgetragen, um drei Aufbauten auszubilden. Diese Aufbauten wurden durch eine Mark-Andy-Presse wie oben beschrieben verarbeitet. Es wurde beobachtet, daß der Aufbau mit 15 g/m2 Beschichtungsgewicht bei 213 m/min (700 Fuß/Min), der Aufbau mit 20 g/m2 Beschichtungsgewicht bei 198 m/min (650 Fuß/Min) und der Aufbau mit 25 g/m2 Beschichtungsgewicht bei 96 m/min (315 Fuß/Min) verarbeitet wurde. Auf diese Weise wurde für den einschichtigen Aufbau, die PSA-Kontrolle auf Gummibasis, die in diesen Versuchen verwendet wurde, festgestellt, daß die Verarbeitungsgeschwindigkeit bei Beschichtungsgewichten über 25 g/m2 dramatisch abnimmt.

TABELLE V

Anspruch[de]
  1. Aufbau mit druckempfindlichem Klebemittel mit verbesserter Konvertibilität, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufbau aufweist:

    eine erste Oberfläche;

    eine erste Klebstoffschicht auf der ersten Oberfläche, wobei die erste Klebstoffschicht eine erste Klebstoffzusammensetzung hat mit einer ersten Glasübergangstemperatur und mit einem Tangens Delta größer als 0,5 bei 102 Radian (rad) pro Sekunde bei 20°C und einem Speichermodul größer als 3 × 108 dyn/cm2 bei 104 rad pro Sekunde bei 20°C;

    eine zweite Klebstoffschicht auf der ersten Klebstoffschicht, wobei die zweite Klebstoffschicht eine zweite Klebstoffzusammensetzung mit einer zweiten Glasübergangstemperatur hat; und

    eine zweite Oberfläche.
  2. Aufbau mit druckempfindlichem Klebemittel nach Anspruch 1, wobei die erste Oberfläche eine Trennfläche ist und die zweite Oberfläche ein Sichtmaterial ist.
  3. Aufbau mit druckempfindlichem Klebemittel nach Anspruch 1, wobei die erste Oberfläche ein Sichtmaterial und die zweite Oberfläche eine Trennfläche ist.
  4. Aufbau mit druckempfindlichem Klebemittel nach Ansprüchen 1 bis 3, wobei die zweite Glasübergangstemperatur von 10°C bis 50°C niedriger ist als die erste Glasübergangstemperatur.
  5. Aufbau mit druckempfindlichem Klebemittel nach Anspruch 2, wobei die zweite Glasübergangstemperatur von 15°C bis 35°C niedriger ist als die erste Glasübergangstemperatur.
  6. Aufbau mit druckempfindlichem Klebemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Klebstoffschicht eine erste Polymerkomponente aufweist und die zweite Klebstoffschicht eine zweite Polymerkomponente aufweist und mindestens eine der Polymerkomponenten aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Blockcopolymeren von Styrol-Butadien-Styrol, Styrol-Isopren-Styrol, Styrol-Butadien, Styrol-Isopren, vielfach verzweigtes Styrol-Butadien und vielfach verzweigtes Styrol-Isopren besteht.
  7. Aufbau mit druckempfindlichem Klebemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei mindestens eine der ersten oder zweiten Klebstoffzusammensetzungen ein Gemisch aus Styrol-Isopren-Styrol und Styrol-Butadien-Blockcopolymeren ist.
  8. Aufbau mit druckempfindlichem Klebemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner mit einem klebrig machenden Additiv in mindestens einem der ersten und zweiten Klebstoffzusammensetzungen, wobei das klebrig machende Additiv in einer Gewichtskonzentration von 40% bis 90% zugegen ist.
  9. Aufbau mit druckempfindlichem Klebemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner mit einem Weichmacher, der in mindestens einer der ersten und zweiten Klebstoffzusammensetzungen zugegen ist, wobei der Weichmacher in einer Gewichtskonzentration von 1% bis 30% zugegen ist.
  10. Aufbau mit druckempfindlichem Klebemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei mindestens eine der ersten und zweiten Klebstoffschichten ein Polymer auf Acrylbasis enthält.
  11. Aufbau mit druckempfindlichem Klebemittel nach Anspruch 10, wobei das Polymer auf Acrylbasis aus einer Polymerisation mindestens eines Alkylacrylat-Monomers gebildet wurde, welches von 4 bis 12 Kohlenstoffatome in der Alkylgruppe enthält, und wobei das Alkylacrylat-Monomer in einer Gewichtsmenge von 35 bis 95% des Polymers zugegen ist.
  12. Aufbau mit druckempfindlichem Klebemittel nach Ansprüchen 8 oder 9, wobei die erste und zweite Klebstoffschicht eine elastomere Polymerkomponente enthalten und das Gewichtsverhältnis der Summe der elastomeren Polymerkomponente zu der Summe migrierender Klebrigmacher und Weichmacher in der ersten Klebstoffschicht etwa gleich ist dem Gewichtsverhältnis der Summe der elastomeren Polymerkomponente zu der Summe migrierender Klebrigmacher und Weichmacher in der zweiten Klebstoffschicht.
  13. Aufbau mit druckempfindlichem Klebemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei eine oder mehrere zusätzliche Klebstoffschichten zwischen der ersten Klebstoffschicht und der zweiten Klebstoffschicht angeordnet sind.
  14. Verfahren zum Herstellen eines Aufbaues mit druckempfindlichem Klebemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren aufweist:

    Vorsehen einer ersten Oberfläche;

    Aufbringen einer ersten druckempfindlichen Klebstoffschicht auf die erste Oberfläche, wobei die erste druckempfindliche Klebstoffschicht eine erste Klebstoffzusammensetzung aufweist mit einer ersten Glasübergangstemperatur und mit einem Tangens Delta größer als 0,5 bei 102 rad pro Sekunde bei 20°C und einem Speichermodul größer als 3 × 108 dyn/cm2 bei 104 rad pro Sekunde bei 20°C;

    Aufbringen einer zweiten druckempfindlichen Klebstoffschicht auf die erste druckempfindliche Klebstoffschicht, wobei die zweite druckempfindliche Klebstoffschicht eine zweite Klebstoffzusammensetzung aufweist mit einer zweiten Glasübergangstemperatur; und

    Aufbringen einer zweiten Oberfläche auf die zweite druckempfindliche Klebstoffschicht.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die zweite Glasübergangstemperatur um 10°C bis 50°C niedriger ist als die erste Glasübergangstemperatur.
  16. Verfahren nach Anspruch 14 oder Anspruch 15, wobei die erste Oberfläche eine Trennfläche und die zweite Oberfläche ein Sichtmaterial ist.
  17. Verfahren nach Anspruch 14 oder Anspruch 15, wobei die erste Oberfläche ein Sichtmaterial und die zweite Oberfläche eine Trennfläche ist.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei die erste und zweite Klebstoffschicht durch ein Zweifachwerkzeug im wesentlichen gleichzeitig aufgebracht werden.
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






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